(57)【要約】【課題】チェック弁において、ハンチング現象を生じることなく安定した開弁状態が得られるようにすること。【解決手段】弁体３２が閉弁位置に位置している状態ではダイヤフラム２６より離間し、弁体３２が開弁位置に位置するダイヤフラム２６の変位によって当該ダイヤフラム２６の２次室３０側のダイヤフラム面に当接し、ダイヤフラム２６の２次室３０側の受圧面積を減少する当接座部３８を弁ハウジング１０に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室を画定し、前記弁室に開口した入口ポート及び出口ポートとを有する弁ハウジングと、
前記入口ポートの前記弁室に対する開口端周りに画定された弁座部と、
外周部を弁ハウジングに固定され、前記弁室を、前記入口ポートを含む１次室と前記出口ポートを含む２次室とに区分するダイヤフラムと、
前記１次室と前記２次室とを連通する連通路と、
前記ダイヤフラムに担持され、当該ダイヤフラムの変位のもとに前記弁座部に着座して前記入口ポートを閉じる閉弁位置と前記弁座部より離間して前記入口ポートを開く開弁位置との間に移動可能な弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢する閉弁ばねとを有し、
前記弁体が前記閉弁位置に位置している状態では前記ダイヤフラムより離間し、前記弁体が前記開弁位置に位置している状態では前記ダイヤフラムの前記２次室側のダイヤフラム面に当接し、前記ダイヤフラムの前記２次室側の受圧面積を減少する当接座部が前記弁ハウジングに設けられているチェック弁。
【請求項２】
前記弁体は前記ダイヤフラムの中心位置にあり、前記当接座部は前記ダイヤフラムと同心の環状に設けられている請求項１に記載のチェック弁。
【請求項３】
前記連通路は前記ダイヤフラムに設けられた貫通開口により構成されている請求項１または２に記載のチェック弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェック弁に関し、更に詳細にはダイヤフラム式のチェック弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
チェック弁として、弁室を画定し前記弁室に開口した入口ポート及び出口ポートとを有する弁ハウジングと、前記入口ポートの前記弁室に対する開口端周りに画定された弁座部と、外周部を弁ハウジングに固定され、前記弁室を、前記入口ポートを含む１次室と前記出口ポートを含む２次室とに区分するダイヤフラムと、前記１次室と前記２次室とを連通する連通路と、前記ダイヤフラムに担持され、当該ダイヤフラムの変位のもとに前記弁座部に着座して前記入口ポートを閉じる閉弁位置と前記弁座部より離間して前記入口ポートを開く開弁位置との間に移動可能な弁体と、前記弁体を閉弁方向に付勢する閉弁ばねとを有するダイヤフラム式のチェック弁が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このチェック弁では、入口ポートの圧力が出口ポートの圧力より所定値以上高くなると、閉弁ばねのばね力に抗して弁体が弁座部より離間し、入口ポートが開かれ、入口ポートより１次室、連通路、２次室を経て出口ポートへ流体が流れる。この状態では、１次室と２次室の圧力がほぼ等しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４１３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のようなチェック弁では、ダイヤフラムと弁体とが１次室に露呈する面積と２次室に露呈する面積とがほぼ等しいと、開弁によって１次室と２次室の圧力とがほぼ等しくなると、ダイヤフラム及び弁体の両面にほぼ同じ荷重が作用するようなる。このため、閉弁ばねのばね力によって弁体が閉弁あるいは閉弁に近い状態になり、以降、この状態と開弁とを繰り返すハンチング現象を生じ、安定した開弁状態が得られなくなることがある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、チェック弁において、ハンチング現象を生じることなく安定した開弁状態が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるチェック弁は、弁室（１６）を画定し、前記弁室（１６）に開口した入口ポート（２０）及び出口ポート（２２）とを有する弁ハウジング（１０）と、前記入口ポート（２０）の前記弁室（１６）に対する開口端周りに画定された弁座部（２４）と、外周部を弁ハウジング（１０）に固定され、前記弁室（１６）を、前記入口ポート（２０）を含む１次室（２８）と前記出口ポート（２２）を含む２次室（３０）とに区分するダイヤフラム（２６）と、前記１次室（２８）と前記２次室（３０）とを連通する連通路（３６）と、前記ダイヤフラム（２６）に担持され、当該ダイヤフラム（２６）の変位のもとに前記弁座部（２４）に着座して前記入口ポート（２０）を閉じる閉弁位置と前記弁座部（２４）より離間して前記入口ポート（２０）を開く開弁位置との間に移動可能な弁体（３２）と、前記弁体（３２）を閉弁方向に付勢する閉弁ばね（３４）とを有し、前記弁体（３２）が前記閉弁位置に位置している状態では前記ダイヤフラム（２６）より離間し、前記弁体（３２）が前記開弁位置に位置している状態では前記ダイヤフラム（２６）の前記２次室（３０）側のダイヤフラム面に当接し、前記ダイヤフラム（２６）の前記２次室（３０）側の受圧面積を減少する当接座部（３８）が前記弁ハウジング（１０）に設けられている。
【０００８】
この構成によれば、弁体（３２）が開弁位置に位置すると、ダイヤフラム（２６）の２次室（３０）側のダイヤフラム面が当接座部（３８）に着座することにより、ダイヤフラム（２６）及び弁体（３２）の２次室（３０）側の受圧面積が、ダイヤフラム（２６）及び弁体（３２）の１次室（２８）側の受圧面積に比して小さくなるので、ダイヤフラム（２６）及び弁体（３２）の２次室（３０）側に作用する閉弁方向の荷重がダイヤフラム（２６）及び弁体（３２）の１次室（２８）側に作用する開弁方向の荷重より小さいものになる。これにより、開弁と閉弁とを繰り返すハンチング現象が生じることがなく、安定した開弁状態が得られる。
【０００９】
本発明によるチェック弁は、好ましくは、前記弁体（３２）は前記ダイヤフラム（２６）の中心位置にあり、前記当接座部（３８）は前記ダイヤフラム（２６）と同心の環状に設けられている。
【００１０】
この構成によれば、ダイヤフラム（２６）が当接座部（３８）に着座した状態の時にダイヤフラム（２６）に捩れ変形が生じることがない。
【００１１】
本発明によるチェック弁は、好ましくは、前記連通路は前記ダイヤフラム（２６）に設けられた貫通開口（３６）により構成されている。
【００１２】
この構成によれば、１次室（２８）と２次室（３０）とを連通する連通路がダイヤフラム（２６）に設けられた開口（３６）だけの簡単なものですむ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるチェック弁によれば、弁体が開弁位置に位置すると、ダイヤフラムの２次室）側のダイヤフラム面が当接座部に着座するので、ダイヤフラム及び弁体の２次室側の受圧面積が、ダイヤフラム及び弁体の１次室側の受圧面積に比して小さくなり、ダイヤフラム及び弁体の２次室側に作用する閉弁方向の荷重がダイヤフラム及び弁体の１次室側に作用する開弁方向の荷重より小さいものになる。これにより、開弁と閉弁とを繰り返すハンチング現象が生じることがなく、安定した開弁状態が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるチェック弁のひとつの実施形態の閉弁状態を示す断面図。
【図２】同実施形態のチェック弁の開弁状態を示す断面図。
【図３】同実施形態のチェック弁の閉弁状態を示す半断面斜視図。
【図４】同実施形態のチェック弁の開弁状態を示す半断面斜視図。
【図５】同実施形態のチェック弁の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明によるチェック弁のひとつの実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態のチェック弁は、入口側ハウジング１２と出口側ハウジング１４との結合体による弁ハウジング１０を有する。弁ハウジング１０は気密な円筒状の弁室１６を画定している。入口側ハウジング１２には入口側ハウジング１２より弁室１６内に突出した円筒体１８によって弁室１６に開口した入口ポート２０が形成されている。出口側ハウジング１４には弁室１６に開口した出口ポート２２が形成されている。入口ポート２０の弁室１６に対する開口端周り、つまり円筒体１８の先端部には弁室１６の中心部に位置する円環状の弁座部２４が画定されている。
【００１７】
弁ハウジング１０には入口側ハウジング１２と出口側ハウジング１４とで厚肉の円環状の取付外縁部２６Ａを両側から挟むようにしてダイヤフラム２６が取り付けられている。ダイヤフラム２６は、全体をゴム状弾性材により構成され、弁ハウジング１０との固定部である取付外縁部２６Ａと、取付外縁部２６Ａの内方にあって取付外縁部２６Ａより十分に薄い可撓性を有する円盤状のダイヤフラム面部２６Ｂとを一体に有し、弁室１６を、入口ポート２０を含む１次室２８と出口ポート２２を含む２次室３０とに区分している。
【００１８】
ダイヤフラム２６の中心部には弁体３２が設けられている。弁体３２は、平板状のもので、ダイヤフラム２６のダイヤフラム面部２６Ｂの中心部分を円盤状に厚肉化することにより所要の合成した剛性を確保した形態でダイヤフラム２６と一体成形されている。弁体３２は弁座部２４と正対向し、ダイヤフラム２６の変位のもとに、つまり、ダイヤフラム２６の弾性変形を伴って、図１、図３に示されているように弁座部２４に着座して入口ポート２０を閉じる閉弁位置と、図２、図４に示されているように弁座部２４より離間して入口ポート２０を開く開弁位置との間に移動可能である。
【００１９】
出口側ハウジング１４にはばね着座段部１４Ａが形成されている。ばね着座段部１４Ａと弁体３２との間に圧縮コイルばねによる閉弁ばね３４が取り付けられている。閉弁ばね３４は、出口側ハウジング１４と弁体３２との間に作用し、弁体３２を閉弁方向、つまり弁座部２４に着座する方向に付勢する。出口側ハウジング１４には閉弁ばね３４を取り囲む部位に複数個のばねリテーナ片４０が突出形成されている。
【００２０】
ばねリテーナ片４０は閉弁ばね３４の周りに等間隔に複数個あって閉弁ばね３４が斜めにずれ変形することを防止するものである。ばねリテーナ片４０の先端は開弁位置にある弁体３２が着座する開弁着座部４０Ａになっている。これにより、弁体３２の開弁位置は、弁体３２が開弁着座部４０Ａに着座する位置によって一義的に決められる。
【００２１】
ダイヤフラム２６のダイヤフラム面部２６Ｂには円周周りに等間隔に複数個の開口３６が貫通形成されている。開口３６は、１次室２８と２次室３０とを連通する連通路をなすのであり、ダイヤフラム２６の中心周りに均等に分布していることが、ダイヤフラム面部２６Ｂの捩れ変形を避ける上で好ましい。
【００２２】
出口側ハウジング１４にはダイヤフラム２６の側に向けて突出した当接座部３８が一体形成されている。当接座部３８は、ダイヤフラム２６と同心の円環状に設けられており、弁体３２が閉弁位置に位置している状態では、図１、図３に示されているように、ダイヤフラム２６より離間し、弁体３２が開弁位置に位置することによるダイヤフラム２６の変位によってダイヤフラム２６のダイヤフラム面部２６Ｂの２次室３０側の面に当接する。換言すると、弁体３２が開弁位置に位置することによるダイヤフラム２６の変位によってダイヤフラム２６のダイヤフラム面部２６Ｂの２次室３０側の面が当接座部３８に着座する。
【００２３】
これにより、弁体３２が開弁位置にある時には、弁体３２が閉弁位置にある時に比して、当接座部３８との円環状の当接部分より外周側に存在する領域分、ダイヤフラム２６の２次室３０側の受圧面積が減少する。つまり、当接座部３８がダイヤフラム面部２６Ｂの２次室３０側の面に当接することにより、ダイヤフラム面部２６Ｂと当接座部３８との円環状の当接部分より外周側の領域には２次室３０の圧力が有効に作用しなくなる。
【００２４】
弁体３２が閉弁位置にある時には、ダイヤフラム面部２６Ｂの１次室２８側と２次室３０側の有効受圧面は、ともに取付外縁部２６Ａとの接続部を外郭として表裏同一であり、ダイヤフラム２６の１次室２８側の受圧面積と２次室３０側の受圧面積とは同じであるが、弁体３２が閉弁位置にある時には、ダイヤフラム面部２６Ｂと当接座部３８との円環状の当接部分より外周側の領域分、ダイヤフラム面部２６Ｂの２次室３０側の有効受圧面がダイヤフラム面部２６Ｂの１次室２８側の有効受圧面が減少し、その分、ダイヤフラム２６の２次室３０側の受圧面積が１次室２８側の受圧面積より小さくなる。
【００２５】
上述の構成によれば、入口ポート２０の圧力が出口ポート２２の圧力より所定値以上高くなると、弁体３２に作用する開弁方向の荷重によって閉弁ばね３４のばね力に抗して弁体３２がダイヤフラム２６を伴って変位し、弁座部２４より離間する。弁体３２が弁座部２４より離間すると、ダイヤフラム２６にも入口ポート２０の圧力が作用し、弁体３２が一気に開弁着座部４０Ａに着座する開弁位置に位置する。これにより、入口ポート２０が全開になり、入口ポート２０より１次室２８、開口３６、２次室３０を経て出口ポート２２へ流体が低圧損で流れる。
【００２６】
この状態では、１次室２８の圧力と２次室３０の圧力とがほぼ等しくなるが、弁体３２が開弁位置に位置することによるダイヤフラム２６の変位によってダイヤフラム２６のダイヤフラム面部２６Ｂの２次室３０側の面が当接座部３８に着座することにより、ダイヤフラム２６と弁体３２とが２次室３０に露呈する面積（受圧面積）が、ダイヤフラム面部２６Ｂと当接座部３８との円環状の当接部分より外周側の領域分、ダイヤフラム２６と弁体３２とが１次室２８に露呈する面積（受圧面積）に比して小さくなるので、その分、ダイヤフラム２６及び弁体３２の２次室３０側に作用する閉弁方向の荷重が、ダイヤフラム２６及び弁体３２の１次室２８側に作用する開弁方向の荷重より小さいものになる。
【００２７】
この荷重差が、閉弁ばね３４のばね力がダイヤフラム２６及び弁体３２に及ぼす閉弁方向の荷重より大きくなるように、当接座部３８によるダイヤフラム２６の２次室３０側の受圧面積の減少量が設定されていればよい。
【００２８】
これにより、開弁と閉弁とを繰り返すハンチング現象が生じることがなく、低圧損の開弁状態が安定して得られる。
【００２９】
本実施形態では、弁体３２がダイヤフラム２６の中心位置にあり、当接座部３８がダイヤフラム２６と同心の円環状に設けられているから、当接座部３８によるダイヤフラム２６の支えが中心周りに均等なものになり、ダイヤフラム２６が当接座部３８に着座した状態の時にダイヤフラム２６に捩れ変形が生じることがない。これにより、ダイヤフラム２６の耐久性の低下が回避される。また、１次室２８と２次室３０とを連通する連通路がダイヤフラム２６に設けられた開口３６によって構成されているので、連通路の構成がダイヤフラム２６に設ける開口３６だけの簡単なものですみ、しかも開口３６はダイヤフラム２６の形成と同時に形成することができる。
【００３０】
以上、本発明を、その好適形態実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。たとえば、当接座部３８は、ダイヤフラムと同心の円環状に限られることなく、多角形環状であっても、島状に部分的に設けられていてもよい。１次室２８と２次室３０とを連通する連通路は、ダイヤフラム２６に形成された開口３６に限られることなく、弁ハウジング１０に形成された内部通路や弁ハウジング１０外に配管された外部配管によって構成されてもよい。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    弁ハウジング
１６    弁室
２０    入口ポート
２２    出口ポート
２４    弁座部
２６    ダイヤフラム
２８    １次室
３０    ２次室
３２    弁体
３４    閉弁ばね
３６    開口
３８    当接座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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